[發(fā)明專利]多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810653648.7
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108881718B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余達(dá);劉金國;周懷得;薛旭成;呂寶林;姜楠;李樹軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/04;H04N5/374
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法，涉及基于航天應(yīng)用的多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法，解決現(xiàn)有成像系統(tǒng)在進(jìn)行成像控制時(shí)，存在采樣亞穩(wěn)態(tài)問題，本發(fā)明采用單個(gè)低頻的晶振器分別經(jīng)時(shí)鐘分路器后再分別經(jīng)外部的送入時(shí)鐘倍頻器與抖動(dòng)清除器送入各成像單元；通過測試采樣的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)域，通過調(diào)整時(shí)鐘分頻器復(fù)位信號的上升沿，從而保證控制信號采樣的健壯性。通過低頻時(shí)鐘信號在成像控制器附近進(jìn)行去抖動(dòng)和倍頻，避免高頻時(shí)鐘的幅度衰減和抖動(dòng)的增加，從而保證高速串行數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠接收；通過測試采樣的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)域，通過調(diào)整時(shí)鐘分頻器復(fù)位信號的上升沿，從而保證控制信號采樣的健壯性，探測器在各種溫度條件下都能穩(wěn)定工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多組CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法，具體涉及一種基于航天應(yīng)用的多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法。

背景技術(shù)

對于多組成像系統(tǒng)，若各部分采用獨(dú)立的時(shí)鐘進(jìn)行成像控制，則各組成像系統(tǒng)間可能存在拍頻干擾，導(dǎo)致圖像上出現(xiàn)干擾條紋；對于使用高速串行數(shù)據(jù)傳輸接口的CMOS成像系統(tǒng)，對于高頻數(shù)據(jù)時(shí)鐘的信號完整性和抖動(dòng)要求高，為避免拍頻影響各部分采用相同的同步時(shí)鐘時(shí)，易出現(xiàn)高頻信號經(jīng)傳輸電纜后信號幅度衰減及抖動(dòng)增加；針對航天應(yīng)用的CMOS探測器，片內(nèi)取消了鎖相環(huán)，通過內(nèi)部分頻獲得的低頻時(shí)鐘對輸入的控制信號進(jìn)行采樣，若不進(jìn)行同步控制，可能存在采樣亞穩(wěn)態(tài)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有成像系統(tǒng)在進(jìn)行成像控制時(shí)，存在采樣亞穩(wěn)態(tài)問題，提供一種多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法。

多組TDI CMOS成像系統(tǒng)的同步控制方法，所述方法運(yùn)用于多組TDI CMOS成像的同步控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括低頻晶振、時(shí)鐘分路器、n個(gè)時(shí)鐘倍頻與抖動(dòng)清除器和n組成像組，每組成像組包括成像控制器和CMOS圖像傳感器；

所述低頻晶振產(chǎn)生頻率為的低頻時(shí)鐘經(jīng)時(shí)鐘分路器后分為n路，所述n路低頻時(shí)鐘分別經(jīng)n個(gè)時(shí)鐘倍頻與抖動(dòng)清除器后輸出頻率為f_inter的高頻低抖動(dòng)的時(shí)鐘送入n組成像組中對應(yīng)的成像控制器和CMOS圖像傳感器，所述p為大于1的正整數(shù)；

所述成像控制器對時(shí)鐘倍頻與抖動(dòng)清除器的鎖相狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)失鎖后則對時(shí)鐘倍頻與抖動(dòng)清除器進(jìn)行復(fù)位，直到恢復(fù)到鎖定狀態(tài)；

成像控制器內(nèi)高頻輸入時(shí)鐘經(jīng)所述成像控制器內(nèi)的控制分頻器后進(jìn)行m位分頻，產(chǎn)生頻率為的低頻控制時(shí)鐘，所述m為輸出圖像數(shù)據(jù)的量化位數(shù)；在低頻控制時(shí)鐘同步下產(chǎn)生成像分頻復(fù)位信號對CMOS圖像傳感器內(nèi)的分頻器進(jìn)行復(fù)位，保證控制分頻器和成像分頻器之間恒定的相位關(guān)系；同時(shí)在低頻控制時(shí)鐘同步下產(chǎn)生控制信號Control signal對CMOS圖像傳感器進(jìn)行控制；

CMOS圖像傳感器接收外部的高頻時(shí)鐘，進(jìn)行m位分頻，產(chǎn)生頻率為的低頻探測器時(shí)鐘，對輸入的控制信號進(jìn)行采樣，并以的頻率輸出串行圖像數(shù)據(jù)；

CMOS圖像傳感器內(nèi)亞穩(wěn)態(tài)采樣區(qū)的判斷方法為：

一、通過控制信號Control signal中的SPI接口控制信號，把CMOS圖像傳感器內(nèi)部頻率為的低頻控制時(shí)鐘Clk_pix和行讀出同步信號SYNC引出，分別連接到外部D觸發(fā)器的時(shí)鐘端C和數(shù)據(jù)輸入端D，D觸發(fā)器的輸出端Q送入到成像控制器中；

二、成像控制器通過對D觸發(fā)器的輸出端Q的電平進(jìn)行連續(xù)采樣，并進(jìn)行CMOS圖像傳感器內(nèi)采樣是否出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的判斷；

所述是否出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：以頻率f_inter作為同步時(shí)鐘，若檢測到高電平，且間隔m個(gè)脈沖還能檢測到高電平，此狀態(tài)持續(xù)r次，則判定采樣穩(wěn)定；若在rm個(gè)頻率為f_inter的脈沖的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了低電平，則判定采樣不穩(wěn)定；r為大于10的正整數(shù)。

本發(fā)明的有益效果：